杨振宁在一次采访里说,宇宙这么精妙,一定有个造物主。
这话一出,网上吵翻了天。
有人说,连杨振宁这样的大科学家都信神了,科学的尽头果然是神学。
也有人说,他老人家老糊涂了,怎么能说这种迷信的话。
其实,两边都没说到点子上。
杨振宁说的这个 “造物主”,根本不是庙里供的那种神仙,也不是宗教里那个全知全能的人格神。
他说的其实是一个所有物理学家走到最后都会碰到的问题:我们的宇宙,为什么 “刚刚好” 就是这个样子?
刚刚好有合适的物理常数,让原子能形成,让恒星能燃烧,让行星能诞生;刚刚好有液态水,有合适的大气,让生命能出现;最后还刚刚好演化出了人类这种能反过来思考宇宙本身的智慧生命。
这一连串的 “刚刚好”,到底是巧合,还是有什么东西在背后安排?
今天咱们不聊宗教,也不扯复杂的公式,换个角度,从 “智能到底是怎么来的” 这个问题入手,把这件事说透。
说到这个,就得提一个人,史蒂芬・沃尔夫勒姆。
可能很多人没听过这个名字,但你大概率听过他的产品:Mathematica,那个几乎所有理工科学生都用过的数学软件,就是他搞出来的。
这个人是个不折不扣的天才,15 岁就发表物理论文,20 岁拿到加州理工的博士学位,后来一头扎进了复杂系统研究,成了元胞自动机领域的权威。
沃尔夫勒姆有个非常颠覆的观点:智慧生命的出现,根本不是什么宇宙级的巧合,而是一个大概率事件。把宇宙倒回 138 亿年重新演一遍,只要底层规则不变,十有八九还会演化出智能。
为什么他敢这么说?
今天咱们就一层一层往下扒,从智能的微观结构,讲到宇宙的底层逻辑,最后再回头看杨振宁说的 “造物主”,到底是什么意思。
先问你一个问题:你能说清楚,你是怎么认出一个人的脸的吗?
比如你妈妈,你远远看一眼背影就知道是她。
但你具体是怎么看出来的?是发型?是走路姿势?还是肩膀的宽度?你肯定说不清楚,你就是知道。
不止认人,生活里这种事多了去了。
老瓜农拍一下西瓜就知道甜不甜,老司机听发动机声音就知道车有没有毛病,你刷到一条短视频,两秒就知道好不好看。
你能做出判断,但你拆不开成一步一步的逻辑,讲给别人听。
以前我们觉得,这是 “只可意会不可言传” 的经验。
但现在人工智能出来之后,我们发现,AI 居然也是这个德行。
比如你训练一个 AI 来识别猫,给它喂一百万张照片,告诉它这是猫、那不是猫。训练完之后,它识别猫的准确率比人还高。
但你要是问它:你到底是通过哪几个像素判断出这是猫的?是耳朵还是胡须?
没人能回答这个问题。
整个神经网络里有上百亿个参数,每个参数在训练里微调了一点点,最后凑出来一个能用的系统。但每个参数具体起什么作用,谁也说不清楚。你只知道输入一张照片,它能输出正确答案,但中间的过程,就是个黑箱。
这就很奇怪了,对吧?我们造出来的东西,我们居然不知道它是怎么工作的?
但沃尔夫勒姆说,这有什么好奇怪的,“解释” 这件事本身,本来就是人类的一厢情愿。
什么意思呢?
咱们平时说的 “解释”,说白了,就是用一个你已经懂的道理,去套一个你不懂的现象,把它讲通。
比如有人问你:汽车为什么能跑?
你说,因为发动机烧汽油,把化学能变成动能,带动轮子转,汽车就跑了。
这是个解释,对吧?但要是这个人追着问:汽油为什么能燃烧?化学能是怎么变成动能的?
你就得往下讲,讲分子的氧化反应,讲活塞的运动,讲传动杆的机械结构。
再往下问:为什么分子会发生氧化反应?为什么力能传递?
你又得讲化学键,讲电磁力,讲牛顿力学。
再往下呢?为什么电磁力是这个样子?为什么有质量的物体就有惯性?
问到最后,你一定会碰到一堵墙:这就是定律啊,实验测出来就是这样,没有为什么。
看到了吧,所有的解释,到最后都会撞在 “底层规则” 这堵墙上,再也走不动了。
而我们平时觉得 “解释清楚了”,只不过是刚好说到了你能接受的层面而已。
沃尔夫勒姆把这件事总结成了一个词:计算不可约性。
听起来挺玄乎,其实很简单:有很多系统,它的演化过程是没有办法简化的,你不可能找到一个万能公式,直接算出它任何时刻的状态,只能一步一步老老实实去算。
最典型的就是天气。
为什么天气预报超过 7 天就不准了?
不是因为气象站不够多,也不是因为计算机不够快,是天气系统本身就是计算不可约的。
理论上,就算你把地球上每一个空气分子的位置和速度都测准了,你也没法精确算出一个月后的天气,因为微小的误差会一步步放大,最后结果天差地别。
你没有办法跳过中间的过程,直接得到答案。这就是计算不可约。
而我们的大脑,算力是有限的。每秒能处理的信息也就那么一点点,根本不可能一步一步去模拟整个世界的演化。
那怎么办?
大脑发明了一个办法:讲故事。
就是把复杂的现实,砍掉绝大多数细节,压缩成一个简单的、我们能理解的模型,用这个模型来近似解释世界。
比如我们说 “天上下雨”,其实真实过程是无数个水分子在大气里运动、碰撞、凝结,复杂到没法算。
但我们不用管那么多,就用 “水蒸气遇冷变成雨” 这么一个简单的故事,就足够指导我们出门带伞了。
所有的解释,本质上都是这种简化的故事。
它不是真相,是真相的 “低配版”,够用就行。
那这和智能有什么关系?
关系大了。
因为所谓的智能,本质上就是这套 “压缩世界” 的能力。而这套能力的底层结构,和我们宇宙的底层结构,其实是一回事。
在咱们的直觉里,这个世界是连续的。
比如时间,一秒钟可以分成 0.1 秒,0.01 秒,好像可以无限分下去。距离也是,一米可以分成一厘米,一毫米,也可以无限细分。
我们学的数学也是这么说的,数轴上有无穷多个点,任何两个数之间都能找到无数个中间数。
但真实的宇宙,不是这样的。
量子力学告诉我们,这个世界有最小的尺度,叫普朗克长度,大概是 10 的 - 35 次方米。比这个长度再小,空间就没有物理意义了。
同样,时间也有最小的单位,叫普朗克时间,大概是 10 的 - 43 次方秒。比这个时间再短,时间也没有意义了。
说白了,我们的宇宙其实是 “像素化” 的。就像你手机的屏幕,看着是连续的画面,放大到极致,就是一个个固定的小方块,没有 “半个像素” 这种东西。
一个粒子从 A 点到 B 点,不是平滑地滑过去的,是从 A 点消失,在下一个普朗克时间,直接出现在 B 点。就像游戏里的人物移动,一格一格跳的。
这件事很重要。因为它意味着,我们的宇宙从根上就是离散的,不是连续的。
而在这个宇宙里演化出来的生命,还有我们的大脑,自然也继承了这个 “离散” 的底色。
你可能会说,不对啊,我们的感觉明明是连续的啊?我抬手这个动作,就是很顺滑的啊?
那是大脑给你的错觉。就像电影每秒 24 帧,你看着就是连续的,大脑自动把离散的画面补成了流畅的动作。
大脑本身的工作方式,其实也是离散的。
这一点,刚好和我们造的计算机形成了鲜明的对比。
计算机是干嘛的?是为了算数学而发明的。数学是连续的,所以计算机的底层逻辑也是追求连续、精准。它算 1+1 就是等于 2,算圆周率能算到小数点后几万亿位,丝毫不差。
但这种精准是有代价的:一旦碰到无限循环的问题,它就会卡死。比如你让它算 1 除以 3,它能一直算下去,永远停不下来,最后死机。
大脑就不会。
你什么时候见过大脑死机?就算你遇到再复杂的事,哪怕天塌下来,大脑也会立刻给你一个反应:要么跑,要么慌,要么愣神,绝对不会卡在那里一直算。
为什么?
因为大脑从一开始就不是为了 “算准” 而设计的,是为了 “活下去” 设计的。
举个例子:原始人在森林里走路,突然听到草丛里有响动。
他的大脑会不会停下来,仔细分析:这个声音的频率是多少?震动幅度是多大?大概率是老虎还是兔子?
不会。
大脑会直接给出一个答案:跑。
哪怕十次里有九次是风吹草动,只有一次是老虎,也没关系。跑错了大不了白跑一趟,跑慢了命就没了。
所以大脑进化的第一优先级,是快,第二是够用,准不准排在最后。
为了快,大脑可以牺牲精度,可以跳步,可以用经验代替计算,甚至可以编造答案。
这就是心理学里常说的 “认知吝啬鬼”:大脑能偷懒就偷懒,能用直觉解决的,绝对不动用逻辑。
而这种 “快速、模糊、离散” 的处理方式,就是智能最底层的模样。
以前我们觉得,智能就是逻辑清晰、计算精准,像计算机那样。
现在看来,完全搞反了。
计算机那种才是异类,大脑这种 “差不多就行” 的,才是自然演化出来的真正的智能。
那大脑具体是怎么用离散的方式,拼出智能的呢?
要讲清楚这个,咱们得先从一个小游戏说起。
这个小游戏叫元胞自动机。
听起来高大上,其实就是个格子游戏。
你画一排格子,每个格子要么是黑的,要么是白的。然后定一条简单的规则:比如,一个格子下一秒是什么颜色,由它自己和左右两个邻居的颜色共同决定。
举个例子,规则可以这么定:
如果上一行是 “黑黑黑”,下一个就是白;
“黑黑白”,下一个就是黑;
“黑白黑”,下一个就是黑;
一共就 8 种组合,对应 8 个结果。每一种组合对应一个结果,就组成了一套规则。
然后你给第一行定一个初始状态,比如就中间一个黑格子,剩下都是白的。然后按照规则一行一行往下算,就能生成新的图案。
就这么简单的一个东西,能玩出什么花样?
冯・诺依曼最早提出这个想法的时候,是想模拟生命的自我复制。但真正把它玩明白的,是沃尔夫勒姆。
沃尔夫勒姆把所有 256 种最简单的一维元胞自动机规则都研究了一遍,然后发现了一个惊掉下巴的东西:30 号规则。
什么叫 30 号规则?
就是把 8 种组合对应的结果,按顺序排成一个二进制数,转换成十进制刚好是 30,所以叫 30 号规则。
就这么一条简单到不能再简单的规则,从一个黑点开始演化,最后生成的图案是什么样的?
它的左边是非常规整的三角形图案,一层一层,规律得很。但它的右边,却是完全混乱、毫无规律的花纹,复杂得像一团乱麻。
而且最神奇的是,你永远没办法提前算出第 1000 行是什么样子。你只能从第一行开始,一行一行老老实实算下去,算到第 1000 行,才能知道结果。
没有任何公式能给你直接答案,没有任何规律能让你跳过中间的步骤。
这就是计算不可约性最完美的例子。
就这么简单的规则,就能生出无限的复杂。
你要是感兴趣,自己在纸上也能画,就这么简单的规则,画着画着你就能感受到那种神奇:简单规则居然能长出这么复杂的东西。
那如果再复杂一点呢?
比如,格子不只有黑白两种颜色,再加一种,变成三色。那每个格子的下一个状态,就由上面三个格子的颜色决定,每个格子有三种可能,一共就是 3 的 3 次方,也就是 27 种组合。
那总共有多少种不同的规则呢?3 的 27 次方,算下来大概是 7.6 万亿种。
7.6 万亿是什么概念?全世界每个人每秒数一个规则,数到死都数不完万分之一。
这么大的逻辑空间里,能演化出什么东西?
沃尔夫勒姆做了个很有意思的实验。
他说,我们能不能找到一套规则,让这个三色元胞自动机,刚好演化 40 步,然后就彻底停下来,不再变化?
这个目标听起来简单,但你要从 7 万亿套规则里找,跟大海捞针一样。
怎么找呢?
用设计的方法?门都没有。你根本不知道哪条规则对应多长的寿命。
沃尔夫勒姆用了个笨办法:随机突变。
先随便拿一套规则,看看它能演化多少步。然后随机改掉其中一条规则,再看。如果改完之后寿命更接近 40 步了,就留下这个改动;如果差得更远了,就改回去。
就这么一点点试,像生物进化一样,基因突变,然后筛选。
你猜试了多少次就成了?
三百多次。
注:图中每一行都只显示了 27 条规则的输出结果(输入没显示,和之前的那张图里顺序相同),从 27 个白格子开始逐步迭代某些规则的结果,右侧的数字表示两排之间发生变化的规则数量。
这张图就是随着规则不断进行突变,最终结果不断接近目标的过程
才三百多次,就找到了一套刚好能活 40 步的规则。
而且还不止一套。多试几次,你能找到好多套完全不一样的规则,都能刚好演化 40 步。
这件事说明了一个非常重要的道理:
只要逻辑空间足够大,想要实现某个功能,根本不需要什么智慧设计,随机瞎试都能试出来。
你可能觉得这也太扯了,就靠瞎碰,能碰出这么精准的结果?
但你想想,生物进化不就是这么回事吗?
基因突变是随机的,环境筛选是定向的。
几十亿年下来,随机突变加筛选,就从单细胞生物,演化出了眼睛、翅膀、大脑这些精妙到不可思议的结构。
以前人们觉得,眼睛这么复杂的东西,肯定是神设计的。
但现在我们知道,一点点突变,一点点积累,只要时间够长,就能演化出来。
元胞自动机的实验,其实就是把进化的逻辑抽出来,放在最简单的系统里,给你看个明白。
那这和宇宙有什么关系?
我们的宇宙,本质上就是一个超大号的、三维的元胞自动机。
三维空间,就对应着更多的状态,更大的逻辑空间。它的底层规则可能也很简单,就那么几条基本物理定律。
但就这么几条简单规则,演化了 138 亿年,就演化出了星系、恒星、行星,最后演化出了生命。
你现在还觉得,生命的出现是奇迹吗?
在这么庞大的逻辑空间里,在这么长的时间里,能长出生命,简直是必然的。
甚至有个原理叫 “人择原理”,说的就是:不是宇宙特意为我们量身定做了这一切,是刚好有这么一个宇宙,它的规则刚好能长出生命,所以才会有我们站在这里,问 “为什么宇宙是这样的”。
如果宇宙的规则不一样,可能就没有我们了,自然也就没人问这个问题了。
说到这里,你应该隐约能感觉到,杨振宁说的 “精妙”,到底是怎么回事了。
但这还没完。
我们刚才说的,只是规则能长出复杂结构。
那智能呢?智能也能靠瞎试试出来吗?
还真能。
咱们再升级一下实验,看看能不能用这些格子,拼出一个 “智能” 来。
先从简单的开始。
我们用二维的元胞自动机,准备两种不同的规则,就叫规则 A 和规则 B 吧。
每个格子要么用规则 A,要么用规则 B。
我们的目标是:让这个系统至少能演化 50 步不消失。
怎么实现?还是老办法,随机突变。
一开始全用规则 A,然后随机把某个格子改成规则 B,看看寿命有没有变长。变长就留着,不变就改回去。
试不了多少次,你就能得到一个刚好能活 50 步的系统。而且同样的,不止一种解法,有好多不同的排列方式,都能做到。
这是第一步:先让系统 “活” 下来。
接下来升级难度:不光要活,还要能传信号。
我们规定,第一排中间的格子亮起来,作为输入。要求系统演化 30 步之后,刚好让最后一排最右边的格子亮起来,作为输出。
也就是,信号从左上角出发,走 30 步,刚好到达右下角。
能不能做到?
还是用突变筛选的方法,一样能做到。
你可能会说,这不就是个导线吗?有什么智能的?
别急,再升级。
现在我们要求,这个系统同时能处理好几个输入输出。比如输入 1 号格子,输出 A;输入 2 号格子,输出 B;输入 3 号格子,输出 C。
而且必须是同一套系统,不能改结构。
能不能做到?
也能。
沃尔夫勒姆真的做出来了。
他用蜂窝状的格子结构,每个格子只和周围最近的两个格子相连,只用两种最基础的逻辑:“与” 和 “异或”,就靠随机突变筛选,最后做出了一个能实现多输入多输出的系统。
这个系统长什么样呢?密密麻麻的格子,有的是 “与” 逻辑,有的是 “异或” 逻辑,排列得乱七八糟,完全看不出规律。
绿色代表“与”,用橘色代表“异或”
但它就是能用。
给它一个输入,就能给出对应的输出。
而它干的这件事,和我们平时说的神经网络,本质上一模一样。
比如我们训练一个神经网络,来判断西瓜甜不甜。输入是西瓜的各种数据:花纹、颜色、重量、声音,输出就是甜或者不甜。
这个蜂窝状的元胞自动机系统,干的也是一样的活:输入信号,输出结果。
但它们的底层结构,完全不一样。
我们平时说的神经网络,也就是现在的 AI,它的底层是从连续数学来的。每个神经元的权重是个小数,可以无限精确。
但为了让它能在计算机上跑,我们不得不把小数点后面的位数砍掉,强行把它变成离散的。
这就相当于,把一个本来是圆的东西,硬塞进方格子里,肯定会有浪费,效率不高。
但这个蜂窝状的系统不一样。它天生就是离散的,每个格子就是一个逻辑单元,非黑即白,没有小数点,没有中间状态。
沃尔夫勒姆给它起了个形象的名字,叫“蜂巢 AI”。
这种天生离散的结构,有两个巨大的优势。
第一个优势,是特别省算力。
你想,同样是实现一个功能,传统神经网络要算一堆小数乘法,而蜂巢 AI 只需要做几个简单的逻辑判断,速度快不说,耗能还极低。
这就像人脑和计算机的对比。
我们的大脑,功率只有 20 瓦左右,差不多就是一个灯泡的功率。但它能看、能听、能说话、能思考,还能控制身体做各种复杂动作。
而现在最先进的超级计算机,算力比大脑高多了,但功耗是几万千瓦,差了好几个数量级。
为什么差这么多?
就是因为大脑是自然演化出来的离散结构,而计算机是人工设计的连续结构。能效根本不在一个级别。
第二个优势,是特别抗干扰,也就是我们常说的 “鲁棒性” 强。
什么意思呢?就是输入有点误差,有点噪音,它也不会崩,照样能给出差不多的结果。
沃尔夫勒姆做了个实验:给蜂巢 AI 的输入多加一个亮格子,相当于加点噪音,看看输出会不会乱。
结果很有意思。
大概 32% 的情况,系统直接停摆了,没输出。就像你在特别吵的地方听人说话,完全听不清,干脆就不听了。
还有 24% 左右的情况,能给出完全正确的答案。噪音不影响结果。
剩下的情况,就算出错,也不会错得特别离谱,给出的答案刚好是另一个输入对应的正确结果。就像你把张三听成了李四,但不会听成一头大象。
你看,这个特点是不是和人脑特别像?
我们平时说话、认人,就算有点口音,有点模糊,也能大概明白是什么意思,不会因为一个字没听清,就整个句子都听不懂了。
而传统的计算机就不行。你给它输入的数据错了一位,它可能直接给你跑出一个完全离谱的结果,甚至直接崩溃。
为什么会这样?
因为蜂巢 AI 是演化出来的,不是设计出来的。演化过程中,自然会筛选出那些抗干扰的、不容易出错的结构。毕竟在真实世界里,信号永远是有噪音的,太脆弱的系统活不下来。
说到这里你应该发现了:我们根本不需要 “设计” 智能,只要给足够大的逻辑空间,足够的试错次数,智能结构自己就会长出来。
就像水往低处流,是自然规律。智能也是,只要条件够了,它自然就会涌现出来。
但事情到这里还没完。
在研究的过程中,沃尔夫勒姆又发现了一个反常识的规律,这个规律刚好能解释现在 AI 行业的很多现象。
这个规律就是:一个智能系统,它的可解释性和智能密度,是成反比的。
说白了就是:你越想把它的每一步都讲明白,它就越笨;你越不管它,让它自己瞎演化,它反而越聪明。
是不是挺反直觉的?
咱们来看实验。
还是用蜂巢结构,我们要实现一个功能,比如模拟 30 号规则的输出。
现在有两种方法。
第一种,人工设计。我们按照人类的逻辑,一步一步搭逻辑块,先算什么,再算什么,条理清晰,每一步都能讲明白。
这样搭出来的系统,能不能用?能。但它有多大呢?大概需要 6 行的结构。
第二种方法,随机演化。就是我们之前说的,随机突变,筛选出能用的。
演化出来的系统有多小?最小的只需要 4 行。
比人工设计的小了三分之一。
而且你根本说不清它为什么能实现这个功能,就是一堆逻辑块乱七八糟凑在一起,它就是能用。
不止 30 号规则,其他功能也是一样。人工搭建的系统,永远比演化出来的系统更臃肿,效率更低。
为什么?
因为人类的思考方式是线性的,是有逻辑的,我们习惯把一个大问题拆成几个小问题,一个个解决,再拼起来。这个过程中会产生很多多余的结构,浪费很多空间。
但自然演化没有这个包袱。它不管什么逻辑,不管什么条理,只要能用,怎么简单怎么来。它能找到各种人类想破头都想不到的捷径。
这就像自然界的生物。
你看蜂鸟的翅膀,能每秒扇动几十次,悬停在空中采蜜。
人类能设计出这么小巧高效的飞行器吗?很难。
因为人类设计东西,是先有图纸,再按图纸造。而进化是瞎试,试了几千万年,把所有弯路都试遍了,最后留下的那个,就是最优解。
这件事放到 AI 领域,简直一模一样。
为什么现在的大模型都是黑箱?为什么没人能说清楚豆包或者deepseek到底是怎么写出文章的?
因为如果我们非要把 AI 做得每一步都可解释,那它根本就达不到现在的能力。
AI 发展的早期,其实不是这样的。
最早的时候,大家走的是 “符号主义” 路线。
什么意思呢?就是人类把所有知识、所有规则都写进程序里,让 AI 按照人类的逻辑去推理。
比如早期的专家系统,医生把诊断规则一条条写进去,AI 就照着规则给人看病。
这种系统可解释性极强,每一步为什么这么判断,都能给你说清楚。但它特别笨,只能处理非常狭窄的问题,稍微超出规则范围,它就傻了。
而且系统越复杂,人要写的规则就越多,多到一定程度,人就写不动了。所以符号主义走到后来,就越来越走不通了。
后来大家就转向了 “联结主义”,也就是现在的深度学习。模仿大脑的神经元,做很多层网络,让 AI 自己从数据里学。
一开始大家也想搞懂它是怎么学的,但后来发现,根本搞不懂。但没关系,它好用啊。
于是大家就不管了,黑箱就黑箱吧,能用就行。
结果呢?
AI 的能力就像坐火箭一样往上涨,从识别图片,到听懂语音,再到写文章、画画、写代码,十几年时间,就发展到了今天的大模型时代。
整个 AI 的发展史,说白了就是人类一步步放手的历史。
从什么都想管,每一步都要讲清楚逻辑,到后来慢慢放手,让 AI 自己去试,自己去演化。放手越多,AI 反而越强。
不光软件是这样,硬件也是。
以前做 AI 都用 CPU。
CPU 是什么?是中央处理器,擅长逻辑控制,擅长一步步算,对应符号主义。
现在做 AI 都用 GPU。
GPU 是什么?是图形处理器,本来是用来打游戏渲染画面的,擅长同时做一大堆简单的计算,并行能力强。它刚好对应联结主义:不需要那么强的逻辑,就是要量大,并行算。
为什么英伟达这几年市值涨得这么疯?不是因为它的技术比英特尔好多少,是它踩中了这个大势。
智能的本质,从来就不是精准的逻辑推理,而是大规模的离散拟合。谁能更好地模拟这个过程,谁就能赢。
说到这里,我们就可以回答一个很多人都关心的问题了:我们能不能造出比人还聪明的超级 AI?
按照沃尔夫勒姆的理论,能,但也不能。
能,是因为只要我们继续放手,让 AI 自己去演化,它的智能密度肯定会超过人脑。毕竟人脑是几十亿年自然演化的结果,而我们用计算机模拟演化,速度快多了。
但不能的是,我们永远造不出 “全知全能” 的神级 AI。
为什么?
这就要说到智能的本质了。
智能到底是什么?
沃尔夫勒姆说,智能的本质,就是压缩。
什么意思?
世界太复杂了,信息太多了,而我们的处理能力是有限的。所以我们需要用智能,把海量的信息压缩成一个小的模型,用这个模型来预测世界,指导行动。
举个例子。
你看了一部两个小时的电影,大概有十几万帧画面,几亿个像素。但你跟朋友聊起这部电影,只用几句话就能讲完剧情。
这几句话,就是你对这部电影的压缩。
你没有记住每一帧画面,你只记住了关键的人物、情节、转折。你把几亿像素的信息,压缩成了几百个字。
大脑就是干这个的。
我们的眼睛每秒能接收到大概 1000 万比特的信息,但大脑真正能处理的,只有每秒几十比特。差了十万倍。
那多出来的信息去哪了?被大脑过滤掉了。
大脑会自动筛选出它认为重要的信息,剩下的全部扔掉,然后把留下的信息压缩成我们能理解的 “世界模型”。
我们以为自己看到了真实的世界,其实我们看到的,是大脑给我们渲染出来的 “压缩版世界”。
比如颜色,世界上本来没有颜色,只有不同频率的电磁波。
但大脑把不同频率的电磁波压缩成了不同的颜色,方便我们区分物体。
比如声音,世界上本来没有声音,只有空气的震动。大脑把不同频率的震动压缩成了不同的声音,方便我们判断环境。
这些都是压缩。
而压缩,就一定是有损的。
因为你扔掉了绝大多数信息,只留下了一小部分。所以我们的认知永远是近似的,不可能百分百符合真实世界。
比如我们会有视错觉,会记错事情,会有偏见,这些都是压缩带来的副作用。
但没关系,够用就行。
只要这个压缩模型能帮助我们找食物、躲天敌、活下去,它就是合格的智能。
沃尔夫勒姆用元胞自动机做了一个实验,完美地展示了这个过程。
这个实验叫“自编码器”。
怎么回事呢?
还是一排格子作为输入,然后中间经过几层演化,最后输出一排格子。
目标很简单:让输出的格子,尽量和输入的一模一样。
相当于系统自己把输入读进去,再自己 “画” 出来。
中间的层数可以调整。如果中间很宽,那很简单,直接传过去就行,输出肯定和输入一样。
但如果把中间收窄呢?比如中间最窄的地方只有两个格子。
还能做到吗?
实验证明,依然可以。
虽然输出的结果有点模糊,不太精准,但大概的样子是对的。
中间最窄的那部分,就是压缩后的信息。输入的信息在这里被压得很扁,然后再解压还原出来。
你看,就这么简单的系统,都能实现压缩功能。
而大脑,就是一个无比复杂的自编码器。它把整个世界的信息,压缩进我们的脑袋里,形成了我们的认知。
所有的智能,不管是生物智能还是人工智能,本质上都是干这个的:用有限的算力,尽可能好地压缩世界。
压缩效率越高,智能就越强。
那压缩有没有极限?
有。
因为宇宙本身是计算不可约的。你不可能把一个不可约的系统,百分百无损耗地压缩进一个更小的系统里。
就像你不可能把一个 10G 的文件,无损压缩成 1K,那是不可能的。
所以,任何智能模型,都是对真实世界的近似,都有误差。
我们的科学理论也是一样。
牛顿力学,是对宏观低速世界的压缩,很精准,但到了高速就不准了。
相对论,是对更大尺度时空的压缩,比牛顿力学准,但到了微观量子尺度,又不好使了。
量子力学,是对微观世界的压缩,很准,但和相对论统一不起来。
这些理论,都是我们对宇宙规律的有损压缩。好用,但不是终极真相。
而终极真相,我们是永远得不到的。
因为我们本身就是宇宙的一部分,我们的大脑也是宇宙的一部分。用一个宇宙里的小东西,去压缩整个宇宙,怎么可能做到百分百准确?
不光人类不行,AI 也不行。
就算以后 AI 比人聪明一万倍,它也还是在宇宙里,它也还是一个离散的、有限的系统。它也只能用压缩的方式去理解世界,永远不可能全知全能。
这就引出了一个终极问题:
既然我们永远得不到终极答案,那我们探索的意义是什么?
还有,回到最开始的话题,那个让杨振宁都感叹的 “造物主”,到底存不存在?
现在我们可以回头,好好聊聊杨振宁说的 “造物主” 了。
首先说结论:没有宗教里那个人格化的神。
没有一个长着人的样子、有思想、有情绪的神仙,在那里设计宇宙,操控人类的命运。
那都是古人面对无法解释的自然现象时,脑补出来的认知模型。
就像古人不知道闪电是怎么回事,就说有雷公电母。本质上和我们现在说的 “老天爷” 差不多,是用来填补认知空白的。
那杨振宁说的 “造物主” 是什么?
是宇宙的底层规则,是这套能演化出一切的逻辑本身。
你想想,就那么几条简单到不能再简单的物理定律,就那么几个基本物理常数,然后演化了 138 亿年,就从一个奇点,变成了现在这么浩瀚的宇宙,有星系,有恒星,有行星,还有能思考宇宙的我们。
这件事本身,难道不够精妙吗?
当你研究得越深,就越会感叹:怎么就这么巧?
强相互作用力稍微大一点或者小一点,原子核就没法形成,就不会有各种元素;光速稍微变一点,恒星就没法稳定燃烧,就不会有重元素;引力稍微变一点,星系要么散架,要么直接坍缩成黑洞。
这一连串的常数,刚好就是现在这个数值,刚好能演化出一切。
以前人们觉得,这肯定是有人设计好的。
但现在我们知道了,不需要。
就像元胞自动机里,7 万亿种规则,总能试出一套刚好能演化 40 步的。
宇宙也是一样。
如果有很多个宇宙,每个宇宙有不同的物理常数,不同的底层规则,那总有一个宇宙,刚好能长出生命,刚好能长出我们。
这就是人择原理。
不是宇宙为我们量身定做,是我们刚好诞生在这个能诞生我们的宇宙里。
那如果只有这一个宇宙呢?
也没关系。计算不可约性告诉我们,只要规则是固定的,演化的结果就是必然的。只要时间够长,复杂结构、生命、智能,都会自然而然地涌现出来。
这不是谁的恩赐,是逻辑的必然。
就像水到了零度会结冰,到了一百度会沸腾。只要条件到了,该发生的就会发生。
智能也是一种自然现象,和刮风下雨、电闪雷鸣一样,都是底层规则演化出来的结果。
那为什么还有那么多大科学家,晚年会谈到 “神”,谈到 “造物主”?
就像我们常说的,科学是有边界的。
不管科学怎么发展,只要你一直追问下去,最后一定会碰到那个终极问题:为什么底层规则是这样的?
这个问题,科学是回答不了的。
因为科学只能研究规律本身,没法解释规律为什么存在。
就像我们知道光速是 30 万公里每秒,但为什么是这个数?不知道。
我们知道有四种基本作用力,但为什么是四种?不知道。
走到科学的边界,人总是需要一个东西来填补这个缺口,让自己的逻辑能自洽。
有人把这个缺口叫做 “神”,有人叫做 “造物主”,有人叫做 “终极真理”。名字不一样,本质上是一回事。
杨振宁说,造物主不一定是人形的,可能是某种力量,某种秩序。
你看,这和我们说的 “宇宙底层规则”,其实就是一回事。
他不是在迷信,他是在感叹宇宙秩序本身的壮美。
就像你站在山顶,看到脚下云海翻涌,远处群山连绵,你忍不住感叹 “大自然真神奇”。你不是真的相信有个 “大自然” 神仙在施法,你是在感叹自然本身的力量。
科学家嘴里的 “造物主”,差不多就是这个意思。
说到这里,这件事其实就已经很清楚了。
没有人格化的神,没有谁特意设计了我们。但宇宙本身的规则和演化,确实足够精妙,足够让人心生敬畏。
而我们人类,还有我们的智能,就是这套规则演化出来的产物。
我们渺小,但我们也是宇宙的一部分。
我们思考宇宙,其实就是宇宙在思考它自己。
最后,想和大家聊聊自由意志。
很多人说,世界是由物理定律决定的,每个原子的运动都是注定的,所以人的一切想法、一切行为,也都是注定的。人根本没有自由意志。
按照这个说法,你今天吃什么,跟谁结婚,这辈子能混成什么样,从宇宙大爆炸那一刻就已经定好了。
听起来挺让人沮丧的,对吧?
但沃尔夫勒姆的计算不可约性,刚好给了我们一个答案。
没错,世界可能是决定论的。如果底层规则是确定的,那演化的结果理论上就是确定的。
但问题是,没有人能提前算出这个结果。
因为系统是计算不可约的,你没有办法跳过中间的过程,直接得到答案。
就算你把大脑里所有原子的状态都测准了,你也没法准确算出一个人下一秒会想什么。你只能等着他自己想出来,才能知道结果。
换句话说,就算一切都是注定的,我们也永远没法提前知道。
对我们来说,未来就是不确定的,自由意志就是真实存在的。
因为你永远没法预测自己的未来,你只能一步步走下去,自己去体验。
这就够了。
同样的,我们永远也没法完全理解宇宙的终极真相。
我们的智能是压缩出来的,我们的科学理论是近似的,我们永远只能无限接近真相,永远到不了终点。
但这有什么关系呢?
以前有人说,人类一思考,上帝就发笑。
但我觉得恰恰相反。
如果真的有一个全知全能的上帝,那人类敢去思考上帝,敢去探索宇宙的本质,这件事本身就足够伟大了。
蚂蚁永远理解不了人类的世界,但人类不一样。
我们明明知道自己渺小,明明知道宇宙浩瀚,明明知道终极真相永远摸不到,但我们还是一代一代地往前走,一点一点地探索。
从地心说到日心说,从牛顿力学到相对论,从经典物理到量子力学。我们一次次推翻自己的认知,一次次往前走。
每往前走一步,我们就多知道一点。
就像胡适说的,怕什么真理无穷,进一寸有一寸的欢喜。
我们知道了智能不是什么神圣的东西,它是从简单规则里演化出来的。
我们知道了宇宙不是什么精心的设计,它是自然演化的结果。
我们知道了自己的渺小,也知道了渺小的我们,依然能做出伟大的事。
就像莲花,扎根在淤泥里,但依然开得干净漂亮。
我们的智能,扎根在简单甚至有些粗糙的底层规则里,但依然能思考宇宙,思考存在,思考自己。
这本身,就是最奇妙的事情。
以后再有人跟你说,科学的尽头是神学,你就可以告诉他,不是的。
科学没有尽头。
因为科学的本质,就是永远在路上。
永远好奇,永远探索,永远在已知的边界上,再多往前迈一小步。
这就是科学,也是我们人类最了不起的地方。
当然了,这些都还只是沃尔夫勒姆的一家之言。关
于宇宙,关于智能,我们不知道的永远比知道的多。
但没关系。
毕竟,能提出问题,能去思考,就已经足够有意思了。
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